DE102017217404A1 - Method for wear prediction and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Verschleißprädiktion eines Antriebsstranges (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine Recheneinrichtung (13) des Kraftfahrzeugs (1) während eines Betriebes des Kraftfahrzeugs (1) wenigstens eine einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs (2) beschreibende Betriebsinformation, welche von wenigstens einem Sensor (8, 10, 14, 15) des Kraftfahrzeugs (1) aufgezeichnet und an die Recheneinrichtung (13) übermittelt wird, empfängt, wobei die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung (13) hinterlegten Referenzinformation verglichen wird, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleichs eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt wird.A method for predicting the wear of a drive train (2) of a motor vehicle (1), wherein a computing device (13) of the motor vehicle (1) during operation of the motor vehicle (1) at least one operating information describing an operating state of a component of the drive train (2), of at least a sensor (8, 10, 14, 15) of the motor vehicle (1) is recorded and transmitted to the computing device (13) receives, wherein the operating information and / or a comparison information generated based on the operating information with a stored in the computing device (13) Reference information is compared, wherein depending on this comparison, a wear of the component descriptive wear information is generated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verschleißprädiktion eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for predicting the wear of a drive train of a motor vehicle and to a motor vehicle.

Es ist bei Kraftfahrzeugen von Interesse den Verschleißzustand einzelner Komponenten des Kraftfahrzeuges zu kennen, beispielsweise um einen Austausch verschlissener Komponenten vornehmen zu können, bevor diese einen Defekt des Kraftfahrzeugs verursachen. Insbesondere besteht dabei ein Interesse den Verschleißzustand von Komponenten zu beurteilen, welche nicht von außen zugänglich sind, bzw. einer Sichtkontrolle durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht oder nicht ohne weiteres zugänglich sind. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Ermittlung von Verschleißinformationen zu Fahrzeugkomponenten bekannt.It is in motor vehicles of interest to know the state of wear of individual components of the motor vehicle, for example, to make an exchange of worn components before they cause a defect of the motor vehicle. In particular, there is an interest to assess the state of wear of components that are not accessible from the outside, or a visual inspection by a user of the motor vehicle not or are not readily accessible. Various methods for determining wear information on vehicle components are known from the prior art.

So zeigt zum Beispiel die DE 10 2015 120 991 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verschleißschätzung und Wartungsplanung für angeschlossene Fahrzeugsysteme. Durch einen Prozessor werden mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis empfangen und aggregiert. Weiterhin erfolgt ein Vergleich der mit dem Systemverschleiß zusammenhängenden Daten mit Daten, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen. Wenn der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt, so kann ein Systemservice empfohlen werden.So shows, for example, the DE 10 2015 120 991 A1 a method and apparatus for wear estimation and maintenance planning for connected vehicle systems. A processor receives and aggregates system wear-related data from a vehicle system usage event. Further, a comparison of the system wear related data to data collected from vehicles for which actual wear measurements have been made to determine a projected system wear condition. If the projected state of wear exceeds an exchange limit, a system service may be recommended.

DE 10 2012 011 538 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System zur Telediagnose von Fahrzeugen, bei dem wartungs- und/oder reparaturrelevante Daten von einem Fahrzeug auf eine externe Recheneinrichtung übertragen werden. Die Recheneinrichtung führt auf Grundlage der übertragenen wartungs- und/oder reparaturrelevanten Daten eine Telediagnose durch und ermittelt Wartungs- und/oder Reparaturmaßnahmen, welche für einen Nutzer anzeigbar sind. DE 10 2012 011 538 A1 describes a method and a system for telediagnosis of vehicles, in which maintenance and / or repair-relevant data is transmitted from a vehicle to an external computing device. The computing device performs a telediagnosis based on the transmitted maintenance and / or repair-relevant data and determines maintenance and / or repair measures that can be displayed for a user.

In DE 10 2011 082 361 A1 wird ein Verfahren zum Überwachen von Fahrzeugen einer Kraftfahrzeugflotte offenbart, wobei über eine Sensorik in einem jeweiligen Fahrzeug der Kraftfahrzeugflotte fahrzeugbezogene Daten sowie die geographische Position des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Mittels der fahrzeugbezogenen Daten wird eine Anzahl von Wartungsparametern bestimmt, welche den Wartungsbedarf des jeweiligen Fahrzeugs beschreiben. Über ein Datennetz werden die Wartungsparameter und die geographische Position an einen Flottenbetreiber übermittelt.In DE 10 2011 082 361 A1 a method for monitoring vehicles of a motor vehicle fleet is disclosed, wherein vehicle-related data and the geographical position of the motor vehicle are determined via a sensor system in a respective vehicle of the motor vehicle fleet. By means of the vehicle-related data, a number of maintenance parameters are determined which describe the maintenance requirements of the respective vehicle. Via a data network, the maintenance parameters and the geographical position are transmitted to a fleet operator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Verschleißprädiktion eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved method for prediction of wear of a drive train of a motor vehicle.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs während eines Betriebes des Kraftfahrzeugs wenigstens eine einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs beschreibende Betriebsinformation, welche von wenigstens einem Sensor des Kraftfahrzeugs aufgezeichnet und an die Recheneinrichtung übermittelt wird, empfängt, wobei die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzinformation verglichen wird, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleichs eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt wird.To achieve this object, the invention provides that a computing device of the motor vehicle during operation of the motor vehicle at least one operating state of a component of the drive train descriptive operating information, which is recorded by at least one sensor of the motor vehicle and transmitted to the computing device, receives the operating information and / or comparison information generated on the basis of the operating information is compared with a reference information stored in the arithmetic unit, with wear information describing wear of the component being generated as a function of this comparison.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass eine Verschleißermittlung anhand tatsächlicher Betriebsdaten sowie anhand tatsächlicher Betriebszustände erfolgen kann und nicht von betriebszustandsunabhängigen Parametern wie festgelegten Intervallen von Jahren oder einer Laufleistung des Kraftfahrzeugs ausgegangen werden muss. Die während des Betriebes des Kraftfahrzeugs erhaltenen, einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs beschreibenden Betriebsinformationen dienen als Grundlage für einen Vergleich mit einer in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzinformation. Dabei kann die Betriebsinformation direkt mit der Referenzinformation verglichen werden und/oder es kann eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit der Referenzinformation verglichen werden. In Abhängigkeit des Vergleiches der einen aktuellen Betriebszustand beschreibenden Betriebsinformation zu einer hinterlegten Referenzinformation wird eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt. Die Verschleißinformation kann dabei beispielsweise angeben, ob oder wie stark die jeweilige Komponente verschlissen ist.The advantage of the solution according to the invention lies in the fact that a determination of wear can be made on the basis of actual operating data as well as actual operating conditions and does not have to be assumed by operating state-independent parameters such as fixed intervals of years or mileage of the motor vehicle. The operating information obtained during the operation of the motor vehicle and describing an operating state of a component of the drive train serves as the basis for a comparison with a reference information stored in the computing device. In this case, the operating information can be compared directly with the reference information and / or it can be compared with the reference information comparison information generated based on the operating information. Depending on the comparison of the operating information describing a current operating state to a stored reference information, a wear information describing a wear of the component is generated. The wear information can indicate, for example, whether or how much the respective component is worn.

Auf diese Weise können Verschleißzustände verschiedener Komponenten des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Motors, einer Kupplung, eines Getriebes, einer Kardanwelle, einer Gelenkwelle, eines Differenzialgetriebes oder weiterer, für die Kraftübertragung eines Motormoments zu den Rädern eingesetzter Komponenten erfolgen. Es können sowohl Komponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor als auch Komponenten eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb oder mit reinem Elektroantrieb hinsichtlich ihres Verschleißes ausgewertet werden.In this way, wear conditions of various components of the drive train of the motor vehicle, such as a motor, a clutch, a transmission, a propeller shaft, a PTO shaft, a differential gear or other, used for the transmission of engine torque to the wheels components. Both components of a drive train of a motor vehicle with internal combustion engine and components of a motor vehicle with hybrid drive or with pure electric drive can be evaluated with regard to their wear.

Die für den Vergleich herangezogene Referenzinformation kann beispielsweise von einem Hersteller des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden und beispielsweise die im Betrieb eines sich im Neuzustand und/oder in einem eingefahrenen Zustand befindenden Kraftfahrzeug von einer jeweiligen Komponente in einem bestimmten Betriebszustand zu erwartenden Daten beinhalten. Es ist auch möglich, dass die Referenzinformationen maximal zulässige Betriebszustände beschreiben und/oder dass sie Grenzwerte oder Maximalwerte umfassen, welche sich aus in einem bestimmten Zeitraum insgesamt herrschenden Betriebszuständen ergeben. Es kann ein direkter Vergleich der einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs beschreibenden Betriebsinformation mit der in der Recheneinheit hinterlegten Referenzinformation erfolgen oder es kann anhand der Betriebsinformation eine Vergleichsinformation erzeugt werden, welche anschließend für den Vergleich mit der Referenzinformation herangezogen wird. In Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs wird schließlich eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt.The reference information used for the comparison can be specified, for example, by a manufacturer of the motor vehicle and, for example, include the data to be expected during operation of a motor vehicle in a new state and / or in a retracted state from a respective component in a specific operating state. It is also possible that the reference information describes maximum permissible operating states and / or that they include limit values or maximum values which result from operating states prevailing overall in a specific time period. A direct comparison of the operating information describing an operating state of a component of the drive train with the reference information stored in the arithmetic unit can be made, or comparative information can be generated based on the operating information, which is subsequently used for the comparison with the reference information. Depending on the result of the comparison, wear information describing wear of the component is finally generated.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Betriebsinformation fortlaufend für verschiedene Zeitpunkte während des Betriebes empfangen und durch die Recheneinheit klassifiziert, in Abhängigkeit der Klassifikation aufsummiert und als Lastkollektivinformation in der Recheneinheit gespeichert wird, wobei die Lastkollektivinformation als Vergleichsinformation verwendet wird. Für eine Komponente des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs kann auf diese Weise fortlaufend während des Betriebes wenigstens eine Betriebsinformation empfangen werden. Die Recheneinrichtung, welche die Betriebsinformation empfängt, kann diese klassifizieren, beispielsweise in Abhängigkeit der Stärke einer Belastung. In Abhängigkeit dieser Klassifikation kann die Betriebsinformation anschließend aufsummiert werden und als Lastkollektivinformation in der Recheneinrichtung gespeichert werden. Die Lastkollektivinformation gibt dabei an, welcher und/oder wieviel Belastung die Komponente bisher im Betrieb ausgesetzt war. Insbesondere kann sie angeben, welcher und/oder wieviel Belastung die Komponente insgesamt seit ihrem Einbau in das Kraftfahrzeug ausgesetzt war. Diese Lastkollektivinformation kann anschließend als eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation für den Vergleich mit der Referenzinformation herangezogen werden. Es ist sowohl möglich, dass in Abhängigkeit der Klassifikation eine gewichtete Aufsummierung der Betriebsinformation erfolgt als auch dass in Abhängigkeit der Klassifikation für jede Klasse einzeln eine Aufsummierung der entsprechend klassifizierten Betriebsinformationen vorgenommen wird. Die verschiedenen Klassen können dabei verschiedene Belastungsbereiche beschreiben, wobei höhere Belastungen bei einer gemeinsamen Aufsummierung beispielsweise stärker gewichtet werden können als niedrige Belastungen. Die Klassifikation und die Aufsummierung kann dabei für jede Betriebsinformation beziehungsweise für jede überwachte Komponente separat erfolgen.In a preferred embodiment of the inventive method can be provided that receives at least one operating information continuously for different times during operation and classified by the arithmetic unit, summed up as a function of classification and stored as load collective information in the arithmetic unit, the load collective information used as comparative information becomes. For a component of the drive train of the motor vehicle can be received in this way continuously during operation at least one operating information. The computing device, which receives the operating information, can classify these, for example as a function of the strength of a load. Depending on this classification, the operating information can then be added up and stored as load collective information in the computing device. The load collective information indicates which and / or how much load the component was previously exposed to during operation. In particular, it may indicate which and / or how much load the component has been exposed to in total since its installation in the motor vehicle. This load collective information can then be used as comparison information generated using the operating information for comparison with the reference information. It is possible that, depending on the classification, a weighted accumulation of the operating information takes place as well as that, depending on the classification, a summation of the correspondingly classified operating information is performed individually for each class. The different classes can describe different load ranges, whereby higher loads can be weighted more heavily than low loads for a common summation, for example. The classification and the summation can be carried out separately for each operating information or for each monitored component.

Durch den Vergleich der somit für verschiedene Komponenten beziehungsweise für verschiedene Betriebsinformationen erhaltenen Lastkollektivinformation mit der in der Recheneinheit hinterlegten Referenzinformation kann für jede derartig überwachte Komponente ermittelt werden, welcher Verschleiß für sie aufgrund der Belastungen während des insgesamt vorangegangen Betriebes vorliegt.By comparing the load collective information thus obtained for different components or for different operating information with the reference information stored in the arithmetic unit, it can be ascertained for each component monitored in this way which wear is due to the loads during the overall preceding operation.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Lastkollektivinformation mit der Referenzinformation verglichen wird, wobei als Referenzinformation eine eine maximale Belastung der Komponente beschreibende Auslegungskollektivinformation verwendet wird. Dabei kann die Auslegungskollektivinformation angeben, welche maximale Belastung die Komponente aushält, bevor ein derartiger Verschleiß auftritt, welcher einen Austausch der Komponente erforderlich macht. Der Vergleich der Lastkollektivinformation mit der Auslegungskollektivinformation beschreibt dabei das Verhältnis des aktuellen Zustandes der Komponente zu einer maximalen Belastungsgrenze der Komponente. Die Auslegungskollektivinformation kann sowohl die einzelnen Klassen von getrennt aufsummierten Belastungsinformationen berücksichtigen als auch eine aus gemeinsam und gewichtet aufsummierten Betriebsinformationen erzeugte Lastkollektivinformation. Diese Art des Vergleiches zwischen Lastkollektivinformation und der Auslegungskollektivinformation ermöglicht es vorteilhaft, die tatsächliche Belastung der Komponente zu ermitteln und mit der maximal möglichen Belastung zu vergleichen, so dass insbesondere der tatsächliche Betriebsverlauf zur Ermittlung der gesamten Belastung und des Verschleißes herangezogen werden kann. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass kurzzeitige, hohe Belastungen einen insgesamt höheren Verschleiß einer Komponente hervorrufen können als eine längere, jedoch gleichförmige und weniger starke Belastung. Furthermore, it can be provided according to the invention that the load collective information is compared with the reference information, wherein as reference information a design collective information describing a maximum load of the component is used. The design collective information may indicate which maximum load the component can withstand before such wear occurs, which requires replacement of the component. The comparison of the load collective information with the design collective information describes the ratio of the current state of the component to a maximum load limit of the component. The design collective information can take into account both the individual classes of separately accumulated load information and load collective information generated from jointly and weighted accumulated operating information. This type of comparison between load collective information and the design collective information advantageously makes it possible to determine the actual load of the component and to compare it with the maximum possible load, so that, in particular, the actual operating profile can be used to determine the total load and wear. This takes account of the fact that short-term, high loads can cause an overall higher wear of a component than a longer, but uniform and less heavy load.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass als Betriebsinformation ein Frequenzspektrum einer Komponente ermittelt und an die Recheneinrichtung übertragen wird, wobei als Referenzinformation ein dem Betrieb der Komponente zugeordnetes Referenzspektrum verwendet wird. Das Frequenzspektrum kann dabei beispielsweise als Schall während des Betriebes abgestrahlte Frequenzen umfassen. Das Frequenzspektrum einer Komponente wird an die Recheneinrichtung übertragen und mit einem dem Betrieb der Komponente zugeordneten Referenzspektrum verglichen. Das Referenzspektrum kann dabei verschiedene Frequenzspektren umfassen, welche jeweils verschiedenen Betriebszuständen der Komponente zugeordnet sein können. Hierbei können verschiedene Betriebszustände beispielsweise verschiedene Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs umfassen und/oder zusätzliche Parameter, wie einen eingelegten Gang oder eine Temperatur der Komponente berücksichtigen. Abhängig von dem aktuell vorherrschenden Betriebszustand kann dann ein Vergleich zwischen dem als Betriebsinformation ermittelten Frequenzspektrum sowie dem dem aktuell vorherrschenden Betriebszustand zugeordneten Referenzspektrum erfolgen. Das oder die in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzspektren können dabei insbesondere die von der jeweiligen Komponente in dem jeweiligen Betriebszustand abgestrahlten Frequenzen beschreiben, welche in einem normalen Betriebszustand, das heißt ohne Verschleiß der Komponente, auftreten. Erfolgt bei dem Vergleich zwischen Frequenzspektrum und Referenzspektrum die Feststellung einer Abweichung zwischen dem Frequenzspektrum und dem Referenzspektrum, so kann dadurch auf einen Verschleißzustand der betreffenden Komponente geschlossen werden. According to the invention, it can be provided that a frequency spectrum of a component is determined as operating information and transmitted to the computing device, wherein a reference spectrum assigned to the operation of the component is used as reference information. The frequency spectrum may include, for example, as sound emitted during operation frequencies. The frequency spectrum of a component is transmitted to the computing device and compared with a reference spectrum associated with the operation of the component. The reference spectrum may include different frequency spectrums, which may each be assigned to different operating states of the component. In this case, different operating states may include, for example, different speeds of the motor vehicle and / or take into account additional parameters, such as an engaged gear or a temperature of the component. Depending on the currently prevailing operating state, a comparison can then be made between the frequency spectrum determined as operating information and the reference spectrum assigned to the currently prevailing operating state. The reference spectra stored in the computing device can in particular describe the frequencies radiated by the respective component in the respective operating state, which occur in a normal operating state, that is to say without wear of the component. If, in the comparison between the frequency spectrum and the reference spectrum, the determination of a deviation between the frequency spectrum and the reference spectrum is made, then it is possible to deduce a state of wear of the relevant component.

Für das Frequenzspektrum der Komponente kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass es als Vergleichsinformation aus einem der Komponente zugeordneten Sensorsignal mittels Fourier-Transformation, insbesondere mittels Fast-Fourier-Transformation (FFT) ermittelt wird, wobei ein Vergleich mit dem Referenzspektrum in Bezug auf Amplitudenveränderungen bei diskreten Frequenzen erfolgt. Das Sensorsignal kann beispielsweise von einem an der Komponente angeordneten Sensor erzeugt werden. Das gemessene Sensorsignal kann durch die Fourier Transformation, insbesondere durch eine Fast Fourier Transformation, in ein Frequenzspektrum übersetzt werden, welches anschließend mit dem Referenzspektrum verglichen werden kann. Ein Vergleich kann dabei insbesondere in Bezug auf Amplitudenveränderung bei diskreten Frequenzen erfolgen, da eine solche Amplitudenveränderung beispielsweise auf die Veränderung einer Resonanzfrequenz und/oder auf das Auftreten weiterer Frequenzen, beispielsweise von Oberwellen, hindeuten kann, welche ihre Ursache in einem Verschleiß der Komponente haben können. Eine Veränderung des Frequenzspektrums kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Lagerspiel einer bewegbar gelagerten Komponente zugenommen hat oder dass ein Schmiermittelfüllstand abgenommen hat, wobei in beiden Fällen ein Verschleißzustand der Komponente vorliegen und durch das erfindungsgemäße Verfahren erkannt werden kann.For the frequency spectrum of the component it can be provided according to the invention that it is determined as comparison information from a sensor signal assigned to the component by Fourier transformation, in particular by Fast Fourier Transformation (FFT), wherein a comparison with the reference spectrum with respect to amplitude changes at discrete Frequencies take place. The sensor signal can be generated, for example, by a sensor arranged on the component. The measured sensor signal can be translated by the Fourier transformation, in particular by a fast Fourier transformation, into a frequency spectrum, which can then be compared with the reference spectrum. A comparison can be made in particular with respect to amplitude change at discrete frequencies, since such an amplitude change, for example, on the change of a resonant frequency and / or on the occurrence of other frequencies, such as harmonics, may indicate, which may have their cause in a wear of the component , A change in the frequency spectrum can for example take place in that a bearing clearance of a movably mounted component has increased or that a lubricant level has decreased, in both cases, a state of wear of the component and can be detected by the inventive method.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass als Sensorsignal ein von einem der Komponente zugeordneten Sensor gemessenes Körperschallsignal und/oder Luftschallsignal verwendet wird. Als Sensor kann dabei beispielsweise ein Mikrofon und/oder ein an einem Gehäuse der Komponente oder an der Komponente selbst angebrachter Sensor, beispielsweise ein Beschleunigungssensor, verwendet werden.Furthermore, it can be provided according to the invention that a structure-borne sound signal and / or airborne sound signal measured by a sensor associated with the component is used as the sensor signal. For example, a microphone and / or a sensor attached to a housing of the component or to the component itself, for example an acceleration sensor, can be used as the sensor.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Betriebsinformation über einen Datenbus an die Recheneinrichtung übermittelt wird. Dies ermöglicht es vorteilhaft, dass als Betriebsinformation Informationen herangezogen werden können, welche beispielsweise von verschiedenen Sensoren und/oder von verschiedenen Steuergeräten im Kraftfahrzeug während des Betriebes des Kraftfahrzeugs gemessen werden. Beispielsweise kann auf diese Weise auf Daten zurückgegriffen werden, welche von einem Motorsteuergerät, einem Getriebesteuergerät und/oder von weiteren, einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs zugeordneten Sensoren ermittelt werden. Über einen Anschluss der Steuergeräte beziehungsweise der Sensoren an einen Datenbus des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem CAN-Bus, können die von den Steuergeräten und/oder von den Sensoren ermittelten Informationen als Betriebsinformationen an die Recheneinrichtung übermittelt und für die Verschleißprädiktion herangezogen werden.According to the invention, it can be provided that the at least one operating information is transmitted to the computing device via a data bus. This advantageously makes it possible to use as operating information information which is measured, for example, by different sensors and / or by different control devices in the motor vehicle during operation of the motor vehicle. For example, it is possible in this way to resort to data which is determined by an engine control unit, a transmission control unit and / or further, individual components of the drive train associated sensors. By connecting the control devices or the sensors to a data bus of the motor vehicle, for example a CAN bus, the information determined by the control devices and / or by the sensors can be transmitted as operating information to the computing device and used for wear prediction.

Als Betriebsinformation kann erfindungsgemäß eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment und/oder ein Öldruck und/oder eine Öltemperatur und/oder eine Geschwindigkeit und/oder einer eine Witterung beschreibende Witterungsinformation verwendet werden. Dabei kann eine Betriebsinformation mehrere dieser Parameter, insbesondere mehrerer einer einzelnen Komponente zuordenbare Parameter, umfassen. Zusätzlich dazu kann die Betriebsinformation auch Daten umfassen, welche einen allgemeinen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beschreiben wie die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einen eingelegten Gang oder eine im Umfeld des Kraftfahrzeugs herrschende Witterung wie eine Luftfeuchtigkeit oder eine Temperatur. Eine Drehzahl beziehungsweise ein Drehmoment kann dabei beispielsweise für einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs bestimmt werden oder auch an anderen Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Kardanwelle, einem Differenzialgetriebe, einer Kupplung oder Ähnlichem ermittelt werden. Ebenso kann als Betriebsinformation ein Öldruck und/oder eine Öltemperatur eines Antriebsmotors und/oder eines Getriebes herangezogen werden. Die jeweilige Betriebsinformation kann dabei einem Betriebszustand der Komponente zugeordnet werden und Rückschlüsse auf die im Betriebszustand auf die Komponente einwirkenden Belastungen ermöglichen. Dabei können beispielsweise eine hohe Motordrehzahl bei einer niedrigen Außentemperatur und einer Motoröltemperatur, welche aktuell noch der Außentemperatur entspricht, auf eine hohe Belastung und auf einen damit einhergehenden schnelleren Verschleiß des Motors oder einer Motorkomponente hindeuten, wohingegen eine niedrige Drehzahl bei auf Betriebstemperatur erwärmtem Motoröl und einer moderaten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen niedrigeren Belastungszustand darstellen kann, welcher entsprechend mit einem weniger schnell zu erwartenden Verschleiß des Motors beziehungsweise einer Motorkomponente einhergeht.As operating information, according to the invention, a speed and / or a torque and / or an oil pressure and / or an oil temperature and / or a speed and / or a weather information describing a weather can be used. Operating information may include a plurality of these parameters, in particular a plurality of parameters that can be assigned to a single component. In addition, the operating information may also include data describing a general operating condition of the motor vehicle such as the speed of the motor vehicle, an engaged gear or a prevailing in the environment of the motor vehicle weather such as humidity or temperature. A rotational speed or a torque can be determined, for example, for a drive motor of the motor vehicle or also be determined on other components of the motor vehicle, such as a cardan shaft, a differential gear, a clutch or the like. Likewise, as operating information, an oil pressure and / or an oil temperature of a drive motor and / or a transmission be used. The respective operating information can be assigned to an operating state of the component and allow conclusions about the loads acting on the component in the operating state. In this case, for example, a high engine speed at a low outside temperature and an engine oil temperature, which currently still corresponds to the outside temperature, indicate a high load and a concomitant faster wear of the engine or an engine component, whereas a low speed with heated to operating temperature engine oil and a moderate speed of the motor vehicle can represent a lower load condition, which is accompanied by a corresponding less rapid expected wear of the engine or an engine component.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei einer einen erhöhten Verschleißzustand einer Komponente beschreibenden Verschleißinformation ein entsprechender Hinweis an eine Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs übermittelbar ist und/oder dass eine entsprechende Reparaturinformation der Recheneinrichtung über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt wird. Ein erhöhter Verschleißzustand einer Komponente kann beispielsweise durch den Vergleich einer aktuellen Betriebsinformation mit einer Referenzinformation und/oder durch den Vergleich anhand von Betriebsinformationen erstellten Vergleichsinformation, welche beispielsweise fortlaufend kumulierte Betriebsinformationen beinhaltet, ermittelt werden. Liegt ein solcher erhöhter Verschleißzustand vor, so kann durch die Gabe eines entsprechenden Hinweises an einer Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs der Fahrer über den erhöhten Verschleißzustand der Komponente informiert werden, so dass er gegebenenfalls eine Anpassung seiner Fahrweise vornehmen kann und/oder gegebenenfalls den Besuch in einer Werkstatt in Erwägung ziehen kann. Zusätzlich oder alternativ dazu ist es möglich, dass bei einem erhöhten Verschleißzustand einer Komponente eine entsprechende Reparaturinformation über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in einer Werkstatt, übermittelt wird. So ist es beispielsweise möglich, dass in der Werkstatt bereits ein Termin reserviert wird und/oder bereits eine Bestellung eines Ersatzteils für die verschlissene Komponente vorgenommen wird, um einen Werkstattaufenthalt des Kraftfahrzeugs möglichst kurz gestalten zu können. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass als erhöhter Verschleißzustand ein Zustand betrachtet wird, bei dem die Komponente beispielsweise 95% eines maximal zulässigen Auslegungskollektiv erreicht hat, so dass ein Austausch der Komponente erfolgen kann, bevor ein mit dem vollständigen Verschleiß der Komponente einhergehender Defekt auftritt.In a preferred embodiment of the invention it can be provided that in a wear information describing a wear condition of a component a corresponding indication to a display device of the motor vehicle is transmitted and / or that a corresponding repair information of the computing device is transmitted via a wireless communication link to an external data processing device. An increased wear state of a component can be determined, for example, by comparing current operating information with reference information and / or comparison information created by comparison based on operating information, which contains, for example, continuously accumulated operating information. If such an increased state of wear is present, the driver can be informed about the increased state of wear of the component by the gift of a corresponding indication on a display device of the motor vehicle, so that he can optionally adjust his driving style and / or optionally visit a workshop can consider. Additionally or alternatively, it is possible that in the case of an increased wear state of a component, corresponding repair information is transmitted via a wireless communication link to an external data processing device, for example in a workshop. For example, it is possible that an appointment is already reserved in the workshop and / or an order for a spare part for the worn component is already made in order to be able to design a workshop stay of the motor vehicle as short as possible. It can be provided, in particular, that a state in which the component has, for example, reached 95% of a maximum permissible design collective, so that an exchange of the component can take place before a defect which accompanies the complete wear of the component, occurs as increased wear state.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Betriebsinformation und/oder die Verschleißinformation von der Recheneinrichtung über eine Kommunikationsverbindung an ein externes Anzeigegerät, insbesondere einen Laptop, ein Tablet oder ein Smartphone, übermittelt wird. Die Kommunikationsverbindung kann dabei drahtlos oder über ein Kabel bestehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Übermittlung der Betriebsinformation und/oder der Verschleißinformation in Form eines Reports erfolgt, welcher den Zustand beziehungsweise den Grad des Verschleißes der einzelnen Komponente des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs wiedergibt. So kann von einem Benutzer, beispielsweise dem Fahrer des Kraftfahrzeugs oder einem Mechaniker, der Zustand des Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs beurteilt werden. Es ist auch möglich, dass zusätzlich weitere Informationen übermittelt werden, beispielweise Informationen über die zu erwartenden Reparaturkosten und/oder die für die Reparatur notwendigen Ersatzteile, Arbeitsstunden oder Ähnliches. Durch die Übermittlung an das externe Anzeigegerät wird es besonders vorteilhaft ermöglicht, einen Überblick über den Zustand des Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs zu erhalten, ohne dass dafür eine Sichtinspektion der größtenteils nur unter erheblichen Aufwand zugänglichen Komponenten des Antriebsstranges erfolgen muss.In a preferred embodiment of the invention can be provided that the at least one operating information and / or the wear information from the computing device via a communication link to an external display device, in particular a laptop, a tablet or a smartphone, is transmitted. The communication connection can be wireless or via a cable. It may be provided that the transmission of the operating information and / or the wear information takes place in the form of a report, which reproduces the state or the degree of wear of the individual components of the drive train of the motor vehicle. Thus, the condition of the drive train of the motor vehicle can be assessed by a user, for example the driver of the motor vehicle or a mechanic. It is also possible for additional information to be transmitted in addition, for example information about the expected repair costs and / or the spare parts required for the repair, working hours or the like. By transmitting to the external display device, it is particularly advantageous to obtain an overview of the state of the drive train of the motor vehicle, without the need for a visual inspection of largely accessible only at considerable expense components of the drive train must be done.

Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist es vorgesehen, dass es wenigsten einen Antriebsstrang mit wenigstens einer Komponente, wenigstens einen Sensor sowie eine Recheneinrichtung umfasst, wobei die Recheneinrichtung dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.For a motor vehicle according to the invention, it is provided that it comprises at least one drive train with at least one component, at least one sensor and a computing device, wherein the computing device is adapted to carry out a method according to the invention.

Weiter Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Further advantages and details of the invention will become apparent from the following embodiments and from the drawings. Showing:
  • 1 a schematic side view of a motor vehicle according to the invention,
  • 2 a flowchart of a first embodiment of a method according to the invention, and
  • 3 a flow diagram of a second embodiment of a method according to the invention.

In 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang 2, welcher aus mehreren Komponenten besteht. Als Komponenten des Antriebsstranges 2 sind dargestellt: ein Antriebsmotor 3, ein Getriebe 4, eine Kardanwelle 5 sowie ein an der Hinterachse angeordnetes Differenzialgetriebe 6. Der Antriebsstrang 2 kann selbstverständlich weitere Komponenten, wie Wellen, Gelenke, Kupplungen oder Ähnliches umfassen. Bei dem Antriebsmotor 3 kann es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor handeln, welcher zum Antrieb des Kraftfahrzeuges 1 mit dem Getriebe 4 gekoppelt ist. Der Antriebsmotor 3 umfasst ein Steuergerät 7 sowie einen Sensor 8, wobei sowohl das Steuergerät 7 als auch der Sensor 8 jeweils zum Ermitteln wenigstens einer einen Betriebszustand des Antriebsmotors 8 beschreibenden Betriebsinformation ausgebildet sind. Entsprechend umfasst das Getriebe 4 ein Steuergerät 9 sowie einen Sensor 10 und das Differenzialgetriebe 6 ein Steuergerät 11.In 1 is a side view of a motor vehicle according to the invention 1 shown. The motor vehicle includes a drive train 2 , which consists of several components. As components of drive train 2 are shown: a drive motor 3 , a gearbox 4 , a cardan shaft 5 and a differential gear arranged on the rear axle 6 , The powertrain 2 may of course comprise other components, such as shafts, joints, couplings or the like. In the drive motor 3 it may, for example, be an internal combustion engine which is used to drive the motor vehicle 1 with the gearbox 4 is coupled. The drive motor 3 includes a controller 7 as well as a sensor 8th where both the controller 7 as well as the sensor 8th in each case for determining at least one an operating state of the drive motor 8th descriptive operating information are formed. Accordingly, the transmission includes 4 a control unit 9 as well as a sensor 10 and the differential gear 6 a control unit 11 ,

Die den jeweiligen Komponenten zugeordneten Steuergeräte 7, 9, 11 sowie die Sensoren 8, 10 sind mit einem Datenbus 12 des Kraftfahrzeuges 1 verbunden. Über den Datenbus 12 können die von den Steuergeräten 7, 9, 11 sowie die von den Sensoren 8, 10 ermittelten Betriebsinformationen an eine Recheneinrichtung 13 des Kraftfahrzeuges übertragen werden. Die Recheneinrichtung 13 kann beispielsweise als Steuergerät ausgeführt sein und/oder in ein an den Datenbus 12 angeschlossenes Steuergerät integriert sein. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst weiterhin einen Geschwindigkeitssensor 14 sowie einen eine Witterung beschreibende Witterungsinformation erzeugenden Witterungssensor 15. Zusätzlich dazu können weitere Sensoren vorgesehen sein, welche ebenfalls dazu ausgebildet sind, eine Betriebsinformation über den Datenbus 12 an die Recheneinheit 13 zu übertragen. Die Recheneinheit 13 kann die an sie übermittelten, den einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs zugeordneten Betriebsinformationen empfangen und die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzinformation vergleichen. In Abhängigkeit dieses Vergleiches erzeugt die Recheneinrichtung 13 eine einen Verschleiß der jeweiligen Komponente beschreibende Verschleißinformation. In Abhängigkeit der Verschleißinformation kann die Recheneinrichtung eine Anzeigeeinrichtung 16 des Fahrzeuges zur Anzeige eines Hinweises ansteuern und/oder eine Kommunikationsverbindung 17 verwenden, um eine Reparaturinformation an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln und/oder die wenigstens eine Betriebsinformation und/oder die Verschleißinformation an ein externes Anzeigegerät zu übertragen.The control units assigned to the respective components 7 . 9 . 11 as well as the sensors 8th . 10 are with a data bus 12 of the motor vehicle 1 connected. Via the data bus 12 can be used by the controllers 7 . 9 . 11 as well as those of the sensors 8th . 10 Determined operating information to a computing device 13 be transferred to the motor vehicle. The computing device 13 may for example be designed as a controller and / or in a to the data bus 12 be connected control unit integrated. The car 1 further includes a speed sensor 14 as well as weather-descriptive weather information-generating weather sensor 15 , In addition, further sensors may be provided, which are likewise designed to provide operating information via the data bus 12 to the arithmetic unit 13 transferred to. The arithmetic unit 13 can receive the transmitted to them, the individual components of the powertrain associated operating information and compare the operating information and / or generated using the operating information comparison information with a stored in the computing device reference information. Depending on this comparison, the computing device generates 13 a wear information of the respective component describing wear information. Depending on the wear information, the computing device can display a display 16 the vehicle to display a hint and / or a communication link 17 to transmit repair information to an external data processing device and / or to transmit the at least one operating information and / or the wear information to an external display device.

Als Betriebsinformation können beispielsweise ein von dem Motorsteuergerät 7 bestimmtes Drehmoment und/oder eine Drehzahl, eine von dem Sensor 8 gemessene Öltemperatur, ein vom Getriebesteuergerät bestimmtes Drehmoment beziehungsweise eine Drehzahl des Getriebes, eine vom Sensor 10 gemessene Öltemperatur im Getriebe, und/oder ein vom Steuergerät 11 des Differenzialgetriebes gemessenes Drehmoment und/oder eine Drehzahl des Differenzialgetriebes verwendet werden. Zusätzlich kann eine Betriebsinformation auch weitere Informationen, beispielsweise eine vom Geschwindigkeitssensor 14 bestimmte Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und/oder eine vom Witterungssensor 15 bestimmte, eine Witterung beschreibende Witterungsinformation wie eine Umgebungstemperatur oder eine Luftfeuchtigkeit umfassen.As operating information, for example, one of the engine control unit 7 certain torque and / or a speed, one of the sensor 8th measured oil temperature, a torque determined by the transmission control unit or a speed of the transmission, one from the sensor 10 measured oil temperature in the gearbox, and / or one from the control unit 11 the differential gear measured torque and / or a speed of the differential gear can be used. In addition, operating information can also contain further information, for example one from the speed sensor 14 certain speed of the motor vehicle and / or one of the weather sensor 15 include certain weather-related weather information such as ambient temperature or humidity.

2 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei beschreiben die Schritte: S1 Start S2 Übermittlung der Betriebsinformation an die Recheneinrichtung S3 Klassifizierung, Aufsummieren und Speichern als Lastkollektivinformation S4 Vergleich der Lastkollektivinformation mit der Referenzinformation S5 Erzeugung einer Verschleißinformation S6 Anzeige und/oder Übermittlung der Verschleißinformation 2 shows a block diagram of an embodiment of a method according to the invention. The steps describe: S1 begin S2 Transmission of the operating information to the computing device S3 Classification, totaling and saving as load collective information S4 Comparison of the load collective information with the reference information S5 Generation of wear information S6 Display and / or transmission of wear information

Das Verfahren startet in Schritt S1 mit dem Beginn eines Betriebes des Kraftfahrzeuges. Das Verfahren kann dabei beispielsweise gestartet werden, sobald eine Zündung des Kraftfahrzeugs betätigt wird oder, beispielsweise bei einem Fahrzeug mit Elektrobetrieb, sobald eine Bewegung des Kraftfahrzeugs erfolgt.The procedure starts in step S1 with the beginning of an operation of the motor vehicle. The method can be started, for example, as soon as an ignition of the motor vehicle is actuated or, for example, in a vehicle with electric operation, as soon as a movement of the motor vehicle takes place.

In Schritt S2 erfolgt eine Übermittlung einer von einem Steuergerät 7, 9, 11 und/oder einem Sensor 8, 10 ermittelten Betriebsinformation von dem jeweiligen, die Betriebsinformation ermittelnden Steuergerät und/oder Sensor über den Datenbus 12 an die Recheneinrichtung 13.In step S2 a transmission takes place from a control unit 7 . 9 . 11 and / or a sensor 8th . 10 determined operating information from the respective, the operating information determining control unit and / or sensor via the data bus 12 to the computing device 13 ,

In Schritt S3 wird die an die Recheneinrichtung 13 übermittelte Betriebsinformation klassifiziert, abhängig von der Klassifizierung aufsummiert und als Lastkollektiv gespeichert. Dabei kann beispielsweise eine Gewichtung der Betriebsinformation in Abhängigkeit der Klassifizierung beim Aufsummieren verwendet werden. Beispielsweise kann ein Betriebszustand hoher Belastung, beispielsweise eine Betriebsinformation, welche eine hohe Drehzahl oder ein hohes Drehmoment beschreibt, stärker gewichtet werden als eine niedrige Drehzahl beziehungsweise ein niedriges Drehmoment. Anschließend wird die Lastkollektivinformation in der Recheneinrichtung 13 gespeichert.In step S3 is the to the computing device 13 classified operating information classified, added up depending on the classification and stored as a load collective. In this case, for example, a weighting of the operating information depending on the classification when summing up can be used. For example, a high-load operating state, for example, operating information, which describes a high speed or a high torque, are weighted more heavily than a low speed or a low torque. Subsequently, the load collective information in the computing device 13 saved.

In Schritt S4 erfolgt der Vergleich zwischen der in der Recheneinrichtung 13 gespeicherten Lastkollektivinformation mit der in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten Referenzinformation. Die Referenzinformation kann beispielsweise vom Hersteller des Kraftfahrzeugs vorgebeben worden sein und beschreibt die maximale Belastung, welche die betreffende Komponente aushält, bevor ein derartiger Verschleiß auftritt, welcher einen Austausch der Komponente erforderlich macht.In step S4 the comparison is made between that in the computing device 13 stored load collective information with that in the computing device 13 stored reference information. The reference information may, for example, have been given by the manufacturer of the motor vehicle and describes the maximum load which the component in question can withstand before such wear occurs, which necessitates replacement of the component.

Abhängig vom Ausgang dieses Vergleiches wird in Schritt S5 eine Verschleißinformation erzeugt. Diese Verschleißinformation gibt beispielsweise an, wie weit die durch die Lastkollektivinformation beschriebene, bisher erfolgte Gesamtbelastung der Komponente noch von der maximal möglichen, als Referenzinformation hinterlegten Gesamtbelastung entfernt ist. Wenn kein Verschleiß vorliegt, so wird eine neue Betriebsinformation an das Steuergerät übermittelt, klassifiziert und mit der bereits gespeicherten Lastkollektivinformation addiert und als neue Lastkollektivinformation gespeichert.Depending on the outcome of this comparison will be in step S5 generates wear information. This wear information indicates, for example, how far is the described by the load collective information, previously performed total load of the component is still removed from the maximum possible, stored as reference information total load. If there is no wear, a new operating information is transmitted to the control unit, classified and added to the already stored load collective information and stored as new load collective information.

Wird in Schritt S5 festgestellt, dass ein Verschleiß einer Komponente vorliegt oder dass ein baldiger Verschleiß einer Komponente zu erwarten ist, so dass ein Austausch der Komponente in der nahen Zukunft erforderlich ist, so kann in Schritt S6 ein entsprechender Hinweis über die Anzeigeeinrichtung 16 an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch eine Übermittlung einer entsprechenden Reparaturinformation über die Kommunikationsverbindung 17 an eine Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in einer Werkstatt, erfolgen. Auch in diesem Fall wird das Verfahren anschließend in Schritt S2 mit der Übermittlung einer neuen Betriebsinformation an das Steuergerät fortgeführt. Eine Beendigung des Verfahrens kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Betriebszustand des Fahrzeugs endet, beispielsweise durch das Ausschalten einer Zündung und/oder durch das Verriegeln einer Zentralverriegelung oder Ähnliches.Will in step S5 If it is found that there is wear on a component or if a component is likely to be worn soon, so that replacement of the component is required in the near future, it may be possible in step S6 a corresponding note about the display device 16 to a driver of the motor vehicle 1 be issued. Additionally or alternatively, a transmission of a corresponding repair information via the communication connection 17 to a data processing device, for example in a workshop. Also in this case, the method is subsequently in step S2 continued with the transmission of new operating information to the control unit. A termination of the method can for example take place in that the operating state of the vehicle ends, for example by switching off an ignition and / or by locking a central locking or the like.

3 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei sind die Schritte wie folgt bezeichnet: S7 Start S8 Übermittlung eines Frequenzspektrums als Betriebsinformation an die Recheneinrichtung S9 Vergleich mit einem Referenzspektrum S10 Erzeugung einer Verschleißinformation S11 Übermittlung und/oder Anzeige der Verschleißinformation 3 shows a block diagram of another embodiment of a method according to the invention. The steps are indicated as follows: S7 begin S8 Transmission of a frequency spectrum as operating information to the computing device S9 Comparison with a reference spectrum S10 Generation of wear information S11 Transmission and / or display of wear information

Das Verfahren startet in Schritt S7 unter den bereits in Bezug zu Schritt S1 genannten Bedingungen. Abschließend erfolgt in Schritt S8 die Übermittlung eines Frequenzspektrums als Betriebsinformation an die Recheneinrichtung. Das Frequenzspektrum kann dabei ein von einem der jeweiligen Komponente zugeordneten Sensor gemessenes Körperschallsignal und/oder Luftschallsignal abgeleitetes Frequenzspektrum sein. Beispielsweise kann die Ermittlung des Frequenzspektrums dabei durch Fourier-Transformation des erhaltenen Sensorsignals erfolgen, wobei beispielsweise eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) verwendet werden kann.The procedure starts in step S7 among those already in relation to step S1 mentioned conditions. Finally, in step S8 the transmission of a frequency spectrum as operating information to the computing device. In this case, the frequency spectrum can be a structure-borne noise signal and / or an airborne sound signal derived from a sensor assigned to the respective component. For example, the determination of the frequency spectrum can be carried out by Fourier transformation of the sensor signal obtained, wherein, for example, a fast Fourier transform (FFT) can be used.

In Schritt S9 wird das an die Recheneinrichtung 13 übermittelte Frequenzspektrum mit einem als Referenzinformation in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten Referenzspektrum für den aktuell vorherrschenden Betriebszustand des Kraftfahrzeugs verglichen. In Schritt S9 kann beispielsweise ein Vergleich in Bezug auf Amplitudenveränderungen bei diskreten Frequenzen erfolgen. Dieser Vergleich ermöglicht das Erkennen eines akuten oder plötzlich aufgetretenen Verschleißes einer Komponente, da beispielsweise der Verschleiß einer sich bewegenden Komponente des Antriebsstranges eine veränderte Schallabstrahlung und damit ein verändertes Frequenzspektrum zur Folge haben kann. Beispielsweise kann so eine Unwucht in einem Lager oder ein unzureichender Füllstand eines Schmiermittels erkannt werden.In step S9 that's going to the computing device 13 transmitted frequency spectrum with a reference information in the computing device 13 deposited reference spectrum for the currently prevailing operating condition of the motor vehicle. In step S9 For example, a comparison may be made with respect to amplitude changes at discrete frequencies. This comparison makes it possible to detect an acute or suddenly occurring wear of a component, since, for example, the wear of a moving component of the drive train can result in a changed sound radiation and thus a changed frequency spectrum. For example, such an imbalance in a bearing or an insufficient level of a lubricant can be detected.

In Schritt S10 wird in Abhängigkeit des in Schritt S9 vorgenommenen Vergleichs eine Verschleißinformation erzeugt, welche beispielsweise angibt, ob ein akuter Verschleiß vorliegt oder ob das aufgenommene Frequenzspektrum mit dem in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten Referenzspektrum eine hinreichende Übereinstimmungsgenauigkeit zeigt, so dass darauf geschlossen werden kann, dass kein Verschleiß der betreffenden Komponente vorliegt. Analog zu dem in 2 beschriebenen Verfahren erfolgt bei Vorliegen eines aktuellen Verschleißes die Ausgabe einer Verschleißinformation über die Anzeigeeinrichtung 16 des Kraftfahrzeugs und/oder die Übermittlung einer entsprechenden Reparaturinformation an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung über die Kommunikationsverbindung 17 und/oder an ein externes Anzeigegerät.In step S10 becomes dependent on in step S9 made comparison wear information generated, for example, indicating whether an acute wear exists or whether the recorded frequency spectrum with the in the computing device 13 deposited reference spectrum a sufficient Match accuracy shows, so that it can be concluded that there is no wear of the component in question. Analogous to the in 2 described method takes place in the presence of a current wear the output of wear information on the display device 16 of the motor vehicle and / or the transmission of a corresponding repair information to an external data processing device via the communication link 17 and / or to an external display device.

Anschließend erfolgt in Schritt S8 die Übermittlung eines neuen Frequenzspektrums an die Recheneinrichtung. Das Verfahren kann so lange ablaufen, wie sich das Kraftfahrzeug 1 noch in Betrieb befindet. Bei Beendigung des Betriebes des Kraftfahrzeugs 1 wird entsprechend das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls beendet.Subsequently, in step S8 the transmission of a new frequency spectrum to the computing device. The process can take place as long as the motor vehicle 1 still in operation. At the end of the operation of the motor vehicle 1 If appropriate, the inventive method is also terminated.

Es ist insbesondere möglich, dass das in Bezug zu 2 beschriebe Verfahren sowie das in Bezug zu 3 beschriebene Verfahren gleichzeitig ablaufen, so dass als Betriebsinformation sowohl wenigstens eine eine Belastung der Komponente beschreibende Größe als auch ein Frequenzspektrum, welches an der Komponente gemessen wird, übertragen wird. Ebenso ist es möglich, dass die Recheneinrichtung 13 eines oder beide dieser Verfahren für einen Teil oder für alle Komponenten des Antriebsstrangs durchführt.It is especially possible that in relation to 2 Described method as well as in relation to 3 described method run simultaneously, so that as operating information both at least one load of the component descriptive size as well as a frequency spectrum which is measured on the component is transmitted. It is also possible that the computing device 13 Carry out one or both of these procedures for some or all components of the powertrain.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die in der Recheneinrichtung 13 gespeicherten, den jeweiligen Komponenten zugeordneten Verschleißinformationen über die Kommunikationsverbindung 17 an ein externes Gerät eines Benutzers, wie beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs oder ein Mechaniker, übermittelt wird und dort vom Benutzer einsehbar ist. Der Benutzer kann sich somit einen Überblick über den Verschleißzustand der einzelnen Komponenten des Antriebsstranges 2 des Kraftfahrzeugs 1 machen, ohne dass dazu eine Sichtprüfung an den jeweiligen Komponenten erforderlich ist.Furthermore, it can be provided that in the computing device 13 stored, the respective components associated wear information over the communication link 17 to an external device of a user, such as a driver of the motor vehicle or a mechanic, is transmitted and there is visible by the user. The user can thus gain an overview of the state of wear of the individual components of the drive train 2 of the motor vehicle 1 without requiring a visual inspection of the respective components.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015120991 A1 [0003]DE 102015120991 A1 [0003]
  • DE 102012011538 A1 [0004]DE 102012011538 A1 [0004]
  • DE 102011082361 A1 [0005]DE 102011082361 A1 [0005]

Claims (11)

Verfahren zur Verschleißprädiktion eines Antriebsstranges (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine Recheneinrichtung (13) des Kraftfahrzeugs (1) während eines Betriebes des Kraftfahrzeugs (1) wenigstens eine einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs (2) beschreibende Betriebsinformation, welche von wenigstens einem Sensor (8, 10, 14, 15) des Kraftfahrzeugs (1) aufgezeichnet und an die Recheneinrichtung (13) übermittelt wird, empfängt, wobei die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung (13) hinterlegten Referenzinformation verglichen wird, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleichs eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt wird.A method for predicting the wear of a drive train (2) of a motor vehicle (1), wherein a computing device (13) of the motor vehicle (1) during operation of the motor vehicle (1) at least one operating information describing an operating state of a component of the drive train (2), of at least a sensor (8, 10, 14, 15) of the motor vehicle (1) is recorded and transmitted to the computing device (13) receives, wherein the operating information and / or a comparison information generated based on the operating information with a stored in the computing device (13) Reference information is compared, wherein depending on this comparison, a wear of the component descriptive wear information is generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betriebsinformation fortlaufend für verschiedene Zeitpunkte während des Betriebes empfangen und durch die Recheneinheit (13) klassifiziert, in Abhängigkeit der Klassifikation aufsummiert und als Lastkollektivinformation in der Recheneinrichtung (13) gespeichert wird, wobei die Lastkollektivinformation als Vergleichsinformation verwendet wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the at least one operating information is continuously received for different times during operation and classified by the arithmetic unit (13), summed up as a function of the classification and stored as load collective information in the computing device (13), wherein the load collective information is used as comparison information , Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastkollektivinformation mit der Referenzinformation verglichen wird, wobei als Referenzinformation eine eine maximale Belastung der Komponente beschreibende Auslegungskollektivinformation verwendet wird.Method according to Claim 2 , characterized in that the load collective information is compared with the reference information, wherein as reference information a maximum load of the component descriptive design collective information is used. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsinformation ein Frequenzspektrum einer Komponente ermittelt und an die Recheneinrichtung (13) übertragen wird, wobei als Referenzinformation ein dem Betrieb der Komponente zugeordnetes Referenzspektrum verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a frequency spectrum of a component is determined as operating information and transmitted to the computing device (13), wherein a reference spectrum associated with the operation of the component is used as the reference spectrum. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzspektrum der Komponente als Vergleichsinformation aus einem der Komponente zugeordneten Sensorsignal mittels Fourier-Transformation, insbesondere mittels Fast-Fourier-Transformation (FFT), ermittelt wird, wobei ein Vergleich mit dem Referenzspektrum in Bezug auf Amplitudenveränderungen bei diskreten Frequenzen erfolgt.Method according to Claim 4 Characterized in that the frequency spectrum of the component is determined as the comparison information from one of the component associated sensor signal by means of Fourier transformation, in particular by Fast Fourier Transformation (FFT), a comparison with the reference spectrum in terms of amplitude variations at discrete frequencies takes place , Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorsignal ein von einem der Komponente zugeordneten Sensor (8, 10) gemessenes Körperschallsignal und/oder Luftschallsignal verwendet wird.Method according to Claim 5 , characterized in that a structure-borne noise signal and / or airborne sound signal measured by a sensor (8, 10) assigned to one of the components is used as the sensor signal. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betriebsinformation über einen Daten-Bus (12) an die Recheneinrichtung (13) übermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one operating information via a data bus (12) to the computing device (13) is transmitted. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsinformation eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment und/oder ein Öldruck und/oder eine Öltemperatur und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine eine Witterung beschreibende Witterungsinformation verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as operating information, a rotational speed and / or torque and / or an oil pressure and / or an oil temperature and / or a speed and / or a weather description describing weather information is used. Verfahren nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einen erhöhten Verschleißzustand einer Komponente beschreibenden Verschleißinformation ein entsprechender Hinweis an eine Anzeigeeinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1) übermittelbar ist und/oder dass eine entsprechende Reparaturinformation von der Recheneinrichtung (13) über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of wear information describing an increased wear condition of a component, a corresponding indication is transmitted to a display device (16) of the motor vehicle (1) and / or that corresponding repair information is transmitted from the computing device (13) via a wireless communication connection is transmitted to an external data processing device. Verfahren nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betriebsinformation und/oder die Verschlei-ßinformation von der Recheneinrichtung (13) über eine Kommunikationsverbindung (17) an ein externes Anzeigegerät, insbesondere einen Laptop, ein Tablet oder ein Smartphone, übermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one operating information and / or the wear information is transmitted by the computing device (13) via a communication link (17) to an external display device, in particular a laptop, a tablet or a smartphone , Kraftfahrzeug umfassend einen Antriebsstrang (2) mit wenigstens einer Komponente, wenigstens einen Sensor (8, 10, 14, 15) sowie eine Recheneinrichtung (13), welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.Motor vehicle comprising a drive train (2) with at least one component, at least one sensor (8, 10, 14, 15) and a computing device (13) which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims.
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